通過采取以上措施可消除型材彎曲變形,確保擠出機穩定、正常地生產出高質量的PVC型材。
低溫沖擊強度
影響PVC型材低溫沖擊強度的因素有配方、型材斷面結構、模具、塑化度、測試條件等。
(1)配方
目前廣泛選用CPE作為沖擊改性劑,其中含氯質量分數為36%的CPE對PVC的改性效果最好,用量一般在8-12質量份,結晶度和玻璃化溫度均較低,具有良好的彈性及與PVC的相容性。
(2)型材斷面結構
高質量的PVC型材具有好的斷面結構。通常情況下,小斷面的結構優於大斷面的結構,斷面上內筋的位置設置要適宜。增加內筋厚度,在內筋與壁連接處采用圓弧過渡,都有助於提高低溫沖擊強度。
(3)模具
模具對低溫沖擊強度的影響主要體現在熔體壓力和冷卻時的應力控制上。一旦配方確定,熔體壓力主要與口模有關。從口模出來的型材經過不同的冷卻方式,會產生不同的應力分布。應力集中的地方PVC型材的低溫沖擊強度就差。PVC型材受到急冷時易產生大的應力,因此定型模冷卻水流道布置非常關鍵,水溫一般控制在14℃-16℃,采用緩冷方式有利於提高PVC型材的低溫沖擊強度。
保證模具的最佳狀態,定期清理口模,避免因長時間連續生產而讓雜質堵塞口模,造成出料減少,支撐筋過薄,影響低溫沖擊強度。定期清理定型模可保證定型模足夠的定型真空度和水流量,以保證型材生產過程中被充分冷卻,減少缺陷,降低內應力。
(4)塑化度
大量研究和測試結果表明,PVC型材低溫沖擊強度的最佳值是在塑化度為60%-70%時得到的。經驗表明,“高溫低轉速”和“低溫高轉速”能得到同樣的塑化度。但在生產中首選低溫高轉速,因為低溫時既可降低加熱耗電量,高速時又能提高生產效率,并且雙螺桿擠出機高速擠出時剪切作用很明顯。
(5)測試條件
GB/T8814-2004中對低溫沖擊試驗有嚴格的規定,如型材長度、落錘質量、錘頭半徑、試樣冷凍條件、測試環境等,為了使試驗結果準確,要嚴格遵守上述規定。
其中:“落錘沖擊在試樣中心位置上”應理解為“使落錘沖擊在試樣的型腔中心位置”,這樣的檢測結果更有現實意義。
改善低溫沖擊性能的措施如下:
1.嚴格檢查用料質量,密切注意口模出料和真空口的物料狀態,口模出料處應顏色一致,有一定光澤度,出料均勻,用手捏時要有較好的彈性,主機真空口物料呈“豆腐渣”狀態,初步塑化時不能發光,主機電流、機頭壓力等參數應平穩。
2.規范工藝控制,保證塑化效果。溫度控制應為“盆”式工藝,從擠出機一區到機頭的加熱溫度變化應為“盆”型,機筒三、四區溫度稍低,使物料由“外熱內冷”逐步變為“內外平衡”,保證物料受熱均勻。在配方不變的情況下,擠出工藝不要有大的變化。
筆者曾經有過這樣的經歷:正常生產時80框外觀光滑細膩,低溫沖擊試驗結果為10個試樣破損1個;在清理模具後再生產時,因未按以前工藝擠出,造成外觀不光滑,棱邊有小波浪,低溫沖擊試驗結果為10個試樣破損6個。這驗證了配方不變時,“有好外觀就有好內在”的經驗。
焊角強度
焊角強度是PVC型材焊接後焊角承受外力的能力,與PVC型材本身及焊接工藝都有關。優質的型材如果焊接不好,焊角強度也會不合格。
(1)焊接準備
下料前應將PVC型材在與加工環境相同的溫度下放置16h以上,這樣可防止低溫的PVC型材在焊接受熱條件下產生應力,導致PVC型材開裂。
(2)切割要求
要保證下料角度為90°及其對稱性。下料後,斷面要干凈。
(3)焊接工藝
焊接溫度的設定要合理,一般為240℃-270℃。加熱時間的選取要與加熱溫度協調統一,保溫時間的選取也很重要。
為保證焊角強度,不可為提高工作效率而縮短冷卻時間。同樣80扇,在焊接壓力、焊接量、焊接溫度不變的情況下,冬季加熱時間從20s變為15s,保壓時間從30s變為15s,焊角強度下降了近400N。其原因是保壓時間短造成焊角沒有完全冷卻固化,焊縫處受急冷造成焊角強度下降。
(4)其他
焊接過程中,焊布上如有污物要及時清除,及時更換焊布破損或燒焦的地方。機械清理溝槽不宜太深,以防降低焊角強度。【完】
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